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觸覺科技人機應用近期發展趨勢 [趨勢新知]
種類:其他公告 發布單位:技術處 發布日期:2023-08-30 17:00
作者:林研詩/工研院
一、趨勢面:網宇融合逐步改變生活消費習慣,邁入6G時代遠距增強人類擬真觸覺互動需求浮現
隨著疫後新常態生活逐漸走向多元混合模式,遠距協作與新經濟誕生加速產業數位轉型的腳步,新興科技成就人類智慧生活方式朝向網宇融合(Phygital)時代發展,即透過數位網路(Digital)加上實體(Physical)共感的生活方式,加上近期生成式人工智慧(Generative AI, GAI)技術躍進,結合物聯網(IoT)的延伸應用至觸覺網路(Tactile Internet, TI),開創網宇互動、沉浸體驗之全感知擬真服務新興應用遍及智慧城市、智慧健康、智慧育樂、智慧商業、以及智慧移動等垂直場域。智慧生活透過融入即時(real-time)的觸覺回饋,不僅可協助打破時空限制進而操作遠方的物件,更可解決當事人必須抵達現場才能完成任務的舟車勞頓之苦,更可增強人類遠距智慧生活體驗。未來架構在6G基礎建設發展上,更可望降低延遲性,達到精準操控遠方觸覺網路的目的,拓展更多以人為本的產業運用商機。
二、市場面:早期資金投入、智慧穿戴四大垂直應用高成長
根據Markets and Markets預測,2023年全球觸覺科技市場規模約42億美元,至2028年將可達50億美元,年複合成長率為3.7%。其中細分市場規模最大為消費型市場,預估至2028年可增加至30.85億美元,市場主要驅力為觸覺技術日益融入各項消費電子產品,推動觸覺技術需求,包括手機、平板電腦和其他可穿戴技術等消費電子設備的使用不斷增加,例如智慧手錶、智慧手環、健身追踪器等,已透過融入觸覺科技提升產品功能。除消費型市場為最大應用市場外,預估2028年觸覺回饋科技應用高成長利基市場,包括四大垂直應用場域,依序為車用及交通運輸(Automotive & Transportation) 5.59億美元,商業及產業用(Commercial & Industrial) 4.32億美元,健康照護(Healthcare) 3.30億美元,以及教育及學術研究(Education & Research) 1.68億美元。
三、技術面:輕便化、AI化、擬真化發展
(一)元件端-零組件朝輕便化發展,整合力覺、觸覺、浮空視覺功能
此外,國際大廠如Meta亦積極開發擬真回饋手套與電子皮膚,應用於消費、育樂、醫療...等場域,皆針對觸覺體驗需求缺口,持續投入相關產品應用開發資源。為了實現具有「觸感」的互動控制裝置,Meta多方面嘗試觸覺重現的解決方案,目前需以大量觸覺感測器傳輸到穿戴裝置,再以AI與高效能運算技術模擬出真實的碰觸感受。
(二)軟體端-結合生成式AI與機器學習融入觸覺感知系統設計發展
隨著創作者經濟蓬勃發展,加上生成式AI興起,結合應用於數位人物(Digital Human or Avatar),包括虛擬偶像、虛擬網紅(VTuber)、虛擬物件成為新興媒體影音內容開發趨勢,根據市調結果,虛擬網紅互動率較真人高三倍,因此衍生虛擬物件擬真互動商機。
(三)消費應用端商模創新-觸覺擬真互動商機、多人共享觸覺
在未來觸覺科技消費應用創新領域上,MWC 2023通訊會展上,日本廠商NTT Docomo展示的「人類擴張基礎建設」,匯集6G技術對未來觸覺共享平台的應用情境為矚目焦點,觸覺科技可共享人類感官,傳達情感、傳承技藝等。雖然以往共享觸覺的技術雛形已經存在,但傳統共享觸覺的機器體積過於龐大且成本高昂,NTT Docomo大幅改良設備,透過戴在手指上的FEEL TECH技術為更多人創造體驗的機會,該技術通過電壓元件識別觸覺,再通過致動器來重現體感震動,並將震動與視覺圖像結合、共享。
(四)產業應用端突圍-人機協作提升工安、技術傳承、生產力效益
觸覺科技在製造業應用上,除了以數位雙生系統進行職業培訓外,亦可直接應用於生產流程,幫助設計師能夠在虛擬空間中以多角度觀察設計,檢視產品是否符合需求、並以網宇互動技術將數據、規格、說明與指示等文字敘述疊加在現實情境之中,幫助員工在操作器械時得到說明指示或困難協助。
四、結論
近期觸覺科技發展已從「觸感」到「感觸」,主要效益包括解決網宇互動在消費端應用-看的到摸不到的問題,不僅可重塑消費者沉浸式購物體驗與商業模式,並可提升遊戲場景中的身歷其境感,為諸多消費性電子產品提供加值服務。而在產業端的人機互動應用-已然成為企業加速投入工業5.0,落實數位科技與永續發展的利器。特別是我國正面臨少子化、高齡化衝擊勞動市場,中高齡者的勞參率低於OECD平均,國內製造業產線目前面臨高度依賴技術人力及技術經驗傳承等問題,不僅需要自動化解決產業缺工困境,把人的五感融入機械協作,傳承老師傅的經驗,更能務實解決製造業產線面臨的問題。因此隨著領導廠商紛紛投入網宇互動觸覺科技的發展,賦予沉浸體驗裝置更輕便、GAI、擬真的功能,創造多元沉浸和擬真體驗的技術解決方案,不僅可帶動相關零組件廠商技術蓬勃發展,也有助於加速智慧製造整合系統服務的輸出與外銷,並有機會進一步將相關經驗運用到各種產業,加速商業、教育、醫療培訓活動和文化體驗等諸多領域的開發和應用,值得作為我國產業在軟硬體加值解決方案之發展方向,並促成我國廠商在全球產業中扮演更重要的關鍵角色。
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